第四章講義 高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第第頁(yè)上學(xué)期高一年級(jí)（生物學(xué)）學(xué)科復(fù)習(xí)學(xué)案（04）上學(xué)期高一年級(jí)（生物學(xué)）學(xué)科復(fù)習(xí)學(xué)案（04）細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸編寫人：細(xì)胞的失水與吸水水進(jìn)出細(xì)胞的原理（1）滲透作用概念水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。（2）滲透的方向水分子(或其他溶劑分子)從水(或其他溶劑分子)的相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)滲透。（3）發(fā)生滲透的條件①具有半透膜；②膜兩側(cè)溶液具有濃度差（物質(zhì)的量濃度，而不是質(zhì)量濃度）。水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原水進(jìn)出植物細(xì)胞①原生質(zhì)層是指細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。②成熟的植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡里的細(xì)胞液。探究植物細(xì)胞的吸水和失水①實(shí)驗(yàn)原理：(成熟植物細(xì)胞)具有原生質(zhì)層(相當(dāng)于一層半透膜)；原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大；細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差②實(shí)驗(yàn)過(guò)程：注意事項(xiàng)：(1)實(shí)驗(yàn)選材：①必須是活的、成熟植物細(xì)胞；②優(yōu)先選擇細(xì)胞液或原生質(zhì)層帶有顏色的細(xì)胞；③若細(xì)胞的顏色較淺，可以把光學(xué)顯微鏡的視野亮度調(diào)暗進(jìn)行觀察。(2)實(shí)驗(yàn)試劑：①濃度不易過(guò)高(細(xì)胞失水死亡)或過(guò)低(質(zhì)壁分離現(xiàn)象不明顯);②溶質(zhì)不能對(duì)細(xì)胞具有破壞性，如酒精、鹽酸、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞。(3)處理時(shí)間：觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí)，時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免細(xì)胞因長(zhǎng)時(shí)間處于失水狀態(tài)而死亡。判斷對(duì)錯(cuò)：1.紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞的液泡中有色素，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察2.用紫色洋蔥鱗片葉不同部位的外表皮觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同3.用黑藻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，葉綠體的存在會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察4.當(dāng)外界溶液甲的濃度=細(xì)胞液乙的濃度時(shí)，水分子停止進(jìn)出細(xì)胞5.在低于0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用吸水膨脹甚至破裂二、物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式運(yùn)輸方式運(yùn)輸方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消

耗能量舉例被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散順濃度梯度不需要不消耗小部分水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇等出入細(xì)胞協(xié)助擴(kuò)散順濃度梯度載體蛋白或通道蛋白不消耗人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖，腎小管細(xì)胞吸收水主動(dòng)運(yùn)輸逆濃度梯度載體蛋白消耗小腸上皮細(xì)胞吸收氨基

酸等胞吞細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)不需要消耗變形蟲(chóng)攝取食物胞吐細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外不需要消耗分泌蛋白的分泌影響因素：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：細(xì)胞膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差①自由擴(kuò)散順濃度梯度進(jìn)行，其動(dòng)力是膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差。物質(zhì)運(yùn)輸速率與膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差成正比。②協(xié)助擴(kuò)散需要載體蛋白或通道蛋白的協(xié)助。在一定范圍內(nèi)，隨膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差的增大，物質(zhì)運(yùn)輸速率也逐漸增大；當(dāng)膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差達(dá)到一定值時(shí)，受膜上載體蛋白或通道蛋白數(shù)量的限制，物質(zhì)運(yùn)輸速率不再隨物質(zhì)濃度差的增大而增大。氧氣濃度 溫度注意事項(xiàng)：1.通過(guò)胞吞和胞吐方式運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)可以是固體，也可以是液體，一般是一些顆粒性物質(zhì)、蛋白質(zhì)等大分子，某些小分子物質(zhì)也可通過(guò)胞吞和胞吐方式運(yùn)輸。2.大分子物質(zhì)通過(guò)生物膜不一定都是通過(guò)胞吞和胞吐的方式。如RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)是通過(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核的。3.胞吞、胞吐通過(guò)膜的融合將物質(zhì)吸收到細(xì)胞內(nèi)或釋放到細(xì)胞外，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。4.胞吞形成的囊泡，在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解。5.載體蛋白會(huì)發(fā)生形態(tài)構(gòu)象的改變。6.胞吞和胞吐都不需要載體蛋白，但需要膜上蛋白質(zhì)的參與，需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量。7.載體蛋白、通道蛋白、離子泵①葡萄糖、氨基酸、離子等小分子物質(zhì)一般由載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)。載體蛋白與被運(yùn)輸?shù)碾x子或分子結(jié)合，通過(guò)自身的構(gòu)象變化完成物質(zhì)運(yùn)輸。載體蛋白對(duì)所轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)具有高度特異性，其上有與轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)，通常只運(yùn)輸一種類型的化學(xué)物質(zhì)，甚至一種分子或離子，只能與某一種物質(zhì)進(jìn)行暫時(shí)性、可逆地結(jié)合和分離。②通道蛋白不與被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合，其作用具有選擇性，在細(xì)胞膜中有各種不同的通道蛋白。通道蛋白可分為兩類：水通道蛋白和離子通道蛋白。例如，腎小球的濾過(guò)作用和腎小管的重吸收作用，都與水通道蛋白的結(jié)構(gòu)和功能有直接關(guān)系。離子通道是由蛋白質(zhì)復(fù)合物構(gòu)成的，一種離子通道只允許一種離子通過(guò)，只有在對(duì)特定刺激發(fā)生反應(yīng)時(shí)才瞬時(shí)開(kāi)放。離子通道與神經(jīng)信息的傳遞、神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉方面的疾病密切相關(guān)。③離子泵是膜運(yùn)輸?shù)鞍字?，可看作一類特殊的載體蛋白，驅(qū)使特定離子逆電化學(xué)梯度穿過(guò)膜，同時(shí)消耗ATP釋放的能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸。離子泵的本質(zhì)是水解ATP的酶。目前已知每種離子泵只轉(zhuǎn)運(yùn)專一的離子。細(xì)胞內(nèi)的離子泵主要有鈉鉀泵、鈣泵和質(zhì)子泵。(1)離子泵(如鈉鉀泵)鈉鉀泵是存在于動(dòng)物細(xì)胞膜上的一種載體蛋白，可催化ATP水解釋放能量。通過(guò)鈉鉀泵進(jìn)行的Na+出細(xì)胞(逆濃度梯度)和K*進(jìn)細(xì)胞(逆濃度梯度)的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量。(2)協(xié)同運(yùn)輸(